[发明专利]用于霍普金森压杆试验系统的声波测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种用于霍普金森压杆试验系统的声波测试方法，采用了声波测试装置，包括测试体、声波发射器、声波接收器、声波仪及数据处理系统，所述测试体为空心圆柱状，测试体的一端插入霍普金森入射杆，测试体的另一端插入霍普金森透射杆，测试体侧壁沿横轴线方向分为两部分，一半均匀镶嵌有数个声波发射器、另一半均匀镶嵌有数个声波接收器，声波发射器和声波接收器对称设置，测试体侧壁上还设置有耦合介质注入输出孔和排气孔；

所述声波仪分别与声波发射器和声波接收器连接；

所述数据处理系统与声波仪连接；

其特征在于，包括如下步骤：

1）在试样表面涂满耦合介质后放入测试体内，向测试体内注入耦合介质，注满后密封测试体；

2）通过声波仪开启声波发射器和声波接收器，利用数据处理系统测得试样内部原始缺陷特征；

3）采用霍普金森压杆试验系统实施冲击试验，试验结束后根据采集的声波信号，利用数据处理系统得到试样内部缺陷的三维信息及缺陷的深度、大小和类型，然后将缺陷的特征和三维信息数据进行单个声波发送器和接收器在某个时间点所对应的三维损伤建模，再将多个三维损伤模型进行合成构建，即可得到三维立体动态损伤演化模型。

2.根据权利要求1所述的用于霍普金森压杆试验系统的声波测试方法，其特征在于，声波发射器和声波接收器的安装密度为个/4~6 mm。

3.根据权利要求1或2所述的用于霍普金森压杆试验系统的声波测试方法，其特征在于，测试体上的声波发射器和声波接收器的设置数量根据伸入测试体内的入射杆和透射杆的长度和安装密度进行计算；

其中， D_F=D_J=L_C-（L_R+L_T）

式中D_F为试样对应声波发射器所处区域的长度，D_J为试样对应声波接收器所处区域的长度，L_C为测试体的长度，L_R为入射杆伸入测试体的长度，L_T为透射杆伸入测试体的长度；

计算出试样对应的声波发射器或声波接收器所处区域的长度，再根据测试体的直径以及声波发射器或声波接收器的安装密度，即可得出用于测试的声波发射器或声波接收器数量。

4.根据权利要求1或2所述的用于霍普金森压杆试验系统的声波测试方法，其特征在于，所述步骤3）中，每50~150μs进行一次声波发射与接收。

5.根据权利要求1或2所述的用于霍普金森压杆试验系统的声波测试方法，其特征在于，所述步骤3）中，将多个损伤模型进行合成构建的方法为：

1）单个声波发送器和接收器在某个时间点所对应的三维损伤建模获得的损伤模型体现的试样内部缺陷特征为片状结构，全部的片状结构组合形成试样的整体结构，即可得到其中某个时间点的三维损伤模型；

2）将一次冲击试验中测得的不同时间点的三维损伤模型融合在一起，即可构建三维立体动态损伤演化模型。